JPS63157132A - Electrochromic display element - Google Patents

Electrochromic display element

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Publication number
JPS63157132A
JPS63157132A JP30502786A JP30502786A JPS63157132A JP S63157132 A JPS63157132 A JP S63157132A JP 30502786 A JP30502786 A JP 30502786A JP 30502786 A JP30502786 A JP 30502786A JP S63157132 A JPS63157132 A JP S63157132A
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JP
Japan
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electrode
display
pole
layer
counter electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP30502786A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tatsu Nagai
龍 長井
Toshikatsu Manabe
真辺 俊勝
Akira Kawakami
章 川上
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP30502786A priority Critical patent/JPS63157132A/en
Publication of JPS63157132A publication Critical patent/JPS63157132A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress a time aging deterioration of a display characteristic by providing a reference pole of a specific constitution, and controlling a voltage applied between a display pole and an opposed pole, based on the potential of the display pole to the reference pole, as a reference. CONSTITUTION:A display pole 4 consisting of a transparent display electrode 2 and an electrochromic substance layer 3 is provided on a display side substrate 1 of light transmissivity, and an opposed pole 8 consisting of an opposed electrode 6 and a counter electrode substance layer 7 is provided on an opposed side substrate 5, and between both the poles 4, 8, an electrolyte 10 is enclosed. Also, for instance, on the inside surface of the substrate 5, a reference pole 11 consisting of an electrode layer 12 being independent from the pole 8, and a conductive polymer layer 13 is provided. In such a way, according to a three- terminal type structure, a voltage applied between both the poles 4, 8 can be controlled, based on the potential of the pole 4 to the pole 11 as a reference, by which a decrease of an effective applied voltage between both the poles 4, 8, which follows up deterioration, etc. of a layer 7 or a liquid 10 is corrected, and a time aging deterioration of a display characteristic can be reduced.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は表示極のエレクトロクロミック物質と対向極
の対極物質とを電解液を介して消着色変化を起こさせて
文字や模様などの所定パターンの表示を行うエレクトロ
クロミック表示素子に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] This invention produces a predetermined pattern such as letters or patterns by causing an electrochromic material of a display electrode and a counter electrode material of a counter electrode to change color through an electrolytic solution. The present invention relates to an electrochromic display element that displays images.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

この種の表示素子の代表的なものとして、たとえば透光
性の表示側基板の内面に透明な表示電極を介してエレク
トロクロミック物質層を設けて所要パターンを構成する
セグメントに分画された表示極とし、対向側基板の内面
に対向電極を介して対極物質層を設けて対向極とし、ス
ペーサを介して対向配置した側基板の上記両極間に電解
液を封入したものが知られている。
A typical example of this type of display element is a display electrode in which an electrochromic material layer is provided on the inner surface of a light-transmitting display-side substrate via a transparent display electrode, and the display electrode is divided into segments constituting a required pattern. It is known that a counter electrode material layer is provided on the inner surface of the opposing substrate via a counter electrode to serve as the opposing electrode, and an electrolytic solution is sealed between the two electrodes of the side substrate facing each other with a spacer interposed therebetween.

このような表示素子においては、上記対向電極を共通電
極として所要のセグメントに対応する表示電極に電圧を
印加することにより、エレクトロクロミック物質と対極
物質との電解液を介した反応物質の着色変化により、表
示側基板の表面に所要の表示がなされるものである。た
とえば青色表示の場合、上記のエレクトロクコミック物
質として一般に酸化タングステン(Woo+)を使用し
ているが、この場合の着色変化は、電解液としてリチウ
ム塩を非水系溶媒に熔解したものを用いたとき、つぎの
反応に基づいている。
In such a display element, by applying a voltage to the display electrodes corresponding to the required segments using the above-mentioned counter electrode as a common electrode, color change of the reactant through the electrolyte between the electrochromic substance and the counter electrode substance is performed. , the required display is made on the surface of the display side substrate. For example, in the case of blue display, tungsten oxide (Woo+) is generally used as the electrocomic material, but the color change in this case occurs when a lithium salt dissolved in a non-aqueous solvent is used as the electrolyte. , is based on the following reaction.

ところで、対向極の対極物質層は、一般に、炭素粉末の
如き対極活物質を兼用する導電性粒子もしくはこれとW
O3、F e z 041  ・3 WOz 、MnQ
z 、I rQ、 、Mo0=の如き酸化物系対極活物
質粉末とをバインダで結着した層、あるいは活性炭素繊
維のクロス状物を導電性接着剤で貼着した層などで構成
されている。また電解液としては、上記のようにリチウ
ム塩を非水系溶媒に溶解したものが汎用されている(文
献不詳)。
By the way, the counter electrode material layer of the counter electrode is generally made of conductive particles that also serve as a counter electrode active material such as carbon powder, or a combination of conductive particles and W.
O3, F ez 041 ・3 WOz, MnQ
It is composed of a layer in which oxide-based counter electrode active material powders such as z, IrQ, , Mo0= are bound together with a binder, or a layer in which activated carbon fiber cloth is adhered with a conductive adhesive. . Further, as an electrolytic solution, a solution in which a lithium salt is dissolved in a non-aqueous solvent as described above is widely used (documents unknown).

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、従来の表示素子では、長期使用により上
記の対極物質層の劣化や電位変化ならびに電解液の劣化
に伴う抵抗増大が避けられず、これらに起因して着色時
に表示極と対同極との間に印加される実効電圧が減少し
て表示特性の経時的低下が大きくなるという問題があり
、また同一の表示を長時間行うために着色状態で保持す
ると次第に表示の着色度が減少するが、これを外部から
の制御操作によって精密に修正できないという難点があ
った。
However, in conventional display elements, due to long-term use, deterioration of the counter electrode material layer, potential changes, and increase in resistance due to deterioration of the electrolyte cannot be avoided. There is a problem that the effective voltage applied between the displays decreases and the display characteristics deteriorate significantly over time.Also, if the same display is maintained in a colored state for a long time, the degree of coloration of the display gradually decreases. There was a drawback that this could not be precisely corrected by external control operations.

この発明は、上記従来の問題点を解決すべくなされたも
のであり、対極物質層の劣化や電位変化、電解液の劣化
などに伴う表示特性の経時的低下を大幅に改善でき、か
つ長時間の同一表示に際して表示の着色度を一定に精密
制御できるエレクトロクロミック表示素子を提供するこ
とを目的としている。
This invention was made to solve the above-mentioned conventional problems, and can significantly improve the deterioration of display characteristics over time due to deterioration of the counter electrode material layer, potential changes, deterioration of the electrolyte, etc., and can be used for a long time. An object of the present invention is to provide an electrochromic display element that can precisely control the degree of coloration of the display to a constant value when displaying the same display.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、素子内部に表示極および対向極に対して独
立した特定構成の参照極を設けて三端子型の素子構造と
した場合、この参照極が電位的に極めて安定でかつ劣化
を生じにくいことから、表示極と対向極との間に印加す
る電圧を参照極に対する表示極の電位を基準として制御
することにより、対極物質層の劣化や電位変化、電解液
の劣化などに伴う表示極と対向極間の実効印加電圧の減
少が補正され、表示特性の経時的低下を大幅に改善する
ことが可能となり、また長時間の同一表示における表示
の着色度を一定に精密制御しうるエレクトロクロミック
表示素子となることを見い出し、この発明をなすに至っ
た。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors found that a three-terminal device structure was created by providing a reference electrode with a specific configuration independent of the display electrode and the counter electrode inside the device. Since this reference electrode is extremely stable in terms of potential and is resistant to deterioration, by controlling the voltage applied between the display electrode and the counter electrode based on the potential of the display electrode with respect to the reference electrode, the counter electrode material layer This compensates for the decrease in the effective applied voltage between the display electrode and the counter electrode due to deterioration of the display, potential changes, deterioration of the electrolyte, etc., making it possible to significantly improve the deterioration of display characteristics over time. The present inventors have discovered that an electrochromic display element can be used that can precisely control the degree of coloring of a display to a constant value, and have thus completed the present invention.

すなわち、この発明は、少なくとも表示側が透光性であ
る一対の基板が対向配置され、表示側基板の内面に表示
電極を介してエレクトロクロミック物質層を設けてなる
表示極が形成され、対向側基板の内面に対向電極を介し
て対極物質層を設けてなる対向極が形成され、上記両種
間に電解液が封入されてなるエレクトロクロミック表示
素子において、表示側または対向側基板の内面に表示電
極および対向電極に対して独立した電極層を形成すると
ともに、この電極層上にイオンのドーピングにより導電
性が付与された導電性ポリマー層を設けて参照極とした
ことを特徴とするエレクトロクロミック表示素子に係る
That is, in the present invention, a pair of substrates whose at least the display side is translucent are placed opposite each other, a display electrode is formed by providing an electrochromic material layer on the inner surface of the display side substrate via a display electrode, and the opposite substrate In an electrochromic display element, in which a counter electrode is formed by providing a counter electrode material layer on the inner surface of the substrate via a counter electrode, and an electrolyte is sealed between the two materials, the display electrode is provided on the inner surface of the display side or opposing substrate. and an electrochromic display element, characterized in that an independent electrode layer is formed with respect to the counter electrode, and a conductive polymer layer imparted with conductivity by ion doping is provided on the electrode layer to serve as a reference electrode. Pertains to.

〔発明の構成・作用〕[Structure and operation of the invention]

この発明の表示素子は、上述の如く表示電極および対向
電極に対して独立した電極層上にイオンのドーピングに
より導電性が付与された導電性ポリマー層を設けてなる
参照極を備えた三端子構造であり、この参照極が電位的
に極めて安定でかつ劣化しにくいことから、表示を参照
極に対する表示極の電位制御とする、つまり着色時に表
示極と対向極に印加する電圧を参照極に対する表示極の
電位が一定値に保持されるように制御することにより、
対極物質層の劣化や電位変化、電解液の劣化などに伴う
表示特性の低下が大きく抑制され、長期にわたって鮮明
な表示を行うことが可能となる。
As described above, the display element of the present invention has a three-terminal structure including a reference electrode in which a conductive polymer layer imparted with conductivity by doping with ions is provided on an electrode layer independent of the display electrode and the counter electrode. Since this reference electrode is extremely stable in terms of potential and does not easily deteriorate, the display is controlled by the potential of the display electrode relative to the reference electrode.In other words, the voltage applied to the display electrode and the opposite electrode during coloring is applied to the display electrode relative to the reference electrode. By controlling the potential of the poles to be kept at a constant value,
Deterioration of display characteristics due to deterioration of the counter electrode material layer, potential change, deterioration of the electrolytic solution, etc. is greatly suppressed, making it possible to provide clear display over a long period of time.

このように参照極を素子駆動の制御指標とできる理由は
、以下のように考えられる。すなわち、導電性粒子もし
くはこれと酸化物系対極活物質粉末とをバインダで結着
した層あるいは活性炭素繊維クロスを導電性接着剤にて
対向電極上に貼着した層などで構成される対極物質層で
は、消着色反応に伴う電荷の可逆的な出入りが表面にお
ける不安定な電気二重層の形成作用つまり二重層コンデ
ンサーの充放電作用によってなされたり、不可逆的な反
応を含む電気化学反応によってなされることから、電位
変化を生じやすく、かつ劣化による経時的な機能低下が
避けられず、これによって表示極と対向極間の実効印加
電圧が低下して着色時の注入電気量の減少を招来する。
The reason why the reference pole can be used as an element drive control index in this way is considered as follows. In other words, a counter electrode material consisting of conductive particles or a layer of conductive particles bound to an oxide counter electrode active material powder with a binder, or a layer of activated carbon fiber cloth adhered to a counter electrode with a conductive adhesive. In the layer, the reversible transfer of charges accompanying the decoloring reaction is achieved by the formation of an unstable electric double layer on the surface, that is, the charging and discharging action of a double layer capacitor, or by electrochemical reactions including irreversible reactions. Therefore, potential changes are likely to occur, and functional deterioration over time due to deterioration is unavoidable, resulting in a decrease in the effective voltage applied between the display electrode and the counter electrode, resulting in a decrease in the amount of electricity injected during coloring.

これに対して、参照極に導電性ポリマー層を用いると、
陰イオンの極めて安定なドーピングによって、電位変化
を生じに<<、かつ層目体の劣化がほとんどな(、長期
使用によっても特性変化が非常に少ない安定した参照極
を得ることが可能となる。したがって、消着色における
参照極に対する表示極の電圧を一定に保持するように表
示極と対向極間に印加する電圧を制御すれば、対極物質
層に起因する表示特性の低下が補正されて長期にわたっ
て鮮明な表示を行うことが可能になる。
On the other hand, if a conductive polymer layer is used for the reference electrode,
Extremely stable doping with anions makes it possible to obtain a stable reference electrode with very little change in characteristics even after long-term use. Therefore, if the voltage applied between the display electrode and the counter electrode is controlled so as to keep the voltage of the display electrode with respect to the reference electrode constant during decoloring, the deterioration in display characteristics caused by the counter electrode material layer can be corrected and the voltage will last for a long time. Clear display becomes possible.

また、この発明の表示素子では、同一の表示を長時間行
う場合、表示の着色度の減少が参照極の電位測定によっ
てその電位低下として検出できるから、適当なドライバ
ー機構つまり電圧印加機構を設けて参照極の電位が一定
に維持されるように表示極と対同極との間に電圧を印加
することにより、表示の着色度を一定に精密制御するこ
とが可能となる。
Furthermore, in the display element of the present invention, when the same display is performed for a long time, a decrease in the degree of coloring of the display can be detected as a decrease in the potential by measuring the potential of the reference electrode. By applying a voltage between the display electrode and the counter electrode so that the potential of the reference electrode is maintained constant, it becomes possible to precisely control the degree of coloring of the display to be constant.

このような参照極の導電性ポリマー層に使用する高分子
物質としては、所謂ポリマー電池の電極材料として知ら
れるようなイオンのドーピングによって導電性を獲得す
る性質を有する各種高分子物質がいずれも使用可能であ
る。その具体例には、ポリアニリン、ポリチオフェン、
ポリピロール、ポリアセチレン、ポリパラフェニレンな
どが挙げられ、これらの中でも前3者が好適であり、と
くにポリアニリンが最適である。
As the polymer material used for the conductive polymer layer of such a reference electrode, various polymer materials that have the property of acquiring conductivity through ion doping, which are known as electrode materials for so-called polymer batteries, are used. It is possible. Specific examples include polyaniline, polythiophene,
Examples include polypyrrole, polyacetylene, polyparaphenylene, and among these, the first three are preferred, and polyaniline is particularly optimal.

このような高分子物質にドーピングさせるイオンとして
は、表示素子に使用する電解液の陰イオン成分と同一も
しくは類似する陰イオンが好適であり、たとえばCl0
a −、BF4− 、PF6−1CF3So、” 、B
φ4(φはフェニル基)などが挙げられ、これらは2種
以上をドーピングさせてもよい。なお、これら陰イオン
のドーピング量は、表示極に使用するエレクトロクロミ
ック物質の種類に応じてこれとの電位差がほぼOとなる
ように設定すればよい。
As the ions to be doped into such polymeric substances, anions that are the same as or similar to the anion component of the electrolyte used in the display element are suitable; for example, Cl0
a-, BF4-, PF6-1CF3So,”, B
Examples include φ4 (φ is a phenyl group), and two or more types of these may be doped. Note that the doping amount of these anions may be set so that the potential difference with the electrochromic substance used for the display electrode is approximately O, depending on the type of electrochromic substance used for the display electrode.

なお、前記高分子物質にイオンをドーピングするには、
この高分子物質を電解重合法などで合成する際の媒体中
にイオンを所要濃度で存在させればよい。
Note that in order to dope the polymer substance with ions,
Ions may be present at a required concentration in the medium used to synthesize this polymeric substance by electrolytic polymerization or the like.

この発明における参照極は、表示側基板と対向側基板の
いずれの内面に形成してもよく、表示極および対向極に
対して分離、つまり導電性ポリマー層の形成面となる導
電層を表示電極および対極電極とは独立した形で設けて
電気的に分離させればよい。
The reference electrode in this invention may be formed on the inner surface of either the display side substrate or the counter side substrate, and is separated from the display electrode and the counter electrode. The electrode may be provided independently from the counter electrode and electrically isolated from the counter electrode.

参照極を形成する具体的手段としては、表示側基板また
は対向側基板の一面に予め形成した表示電極用または対
向電極用の電極層の一部分をフォトレジストエツチング
処理などによって表示電極または対向電極とは電気的に
独立するように区画するか、あるいは上記電極膜を真空
蒸着などの薄膜形成法にて形成する際にパターン化して
同様に区画し、この区画された電極層の所要領域を残し
て他の電極層表面に絶縁性材料によるマスク処理を施し
たのち、この基板をドーピング用イオンを含む前記高分
子物質合成用媒体中に浸漬し、露呈した電極層部分を電
極として電解重合法による高分子物質の合成を行って上
記電極面上に導電性ポリマー層を被着させたのち、マス
クを除去する方法が挙げられる。なお、対向電極を金属
箔の被着によって形成する場合は、この金属箔とは切り
離された小面積の金属箔を参照極の電極層として対向側
基板の一部に被着し、この電極層部分を上記と同様に電
極として電解重合法による高分子物質の合成を行って参
照極を形成することも可能である。  この発明のエレ
クトロクロミック表示素子は、表示側基板または対向側
基板の内面に上述した参照極を設けることを特徴とする
が、この素子の他の構成については従来の素子と同様で
あって差し支えない。以下、上記他の構成を含めて、こ
の発明のエレクトロクロミック表示素子の一例につき、
図面を参考にして説明する。
As a specific means for forming the reference electrode, a part of the electrode layer for the display electrode or the counter electrode formed in advance on one surface of the display side substrate or the counter side substrate is subjected to a photoresist etching process or the like to form the display electrode or the counter electrode. Either divide the electrode layer so that it is electrically independent, or pattern it when forming the electrode film using a thin film formation method such as vacuum evaporation, and divide it in the same way, leaving the required area of the divided electrode layer. After masking the surface of the electrode layer with an insulating material, this substrate is immersed in the polymer substance synthesis medium containing doping ions, and the exposed electrode layer portion is used as an electrode to form a polymer by electrolytic polymerization. An example of this method is to synthesize a substance and deposit a conductive polymer layer on the electrode surface, and then remove the mask. In addition, when forming the counter electrode by depositing metal foil, a small area of metal foil separated from this metal foil is deposited on a part of the counter substrate as an electrode layer of the reference electrode, and this electrode layer It is also possible to form a reference electrode by synthesizing a polymer material by electrolytic polymerization using the portion as an electrode in the same manner as described above. The electrochromic display element of the present invention is characterized in that the above-mentioned reference pole is provided on the inner surface of the display side substrate or the opposing side substrate, but the other structure of this element may be the same as that of conventional elements. . Hereinafter, an example of the electrochromic display element of the present invention including the other configurations described above,
This will be explained with reference to the drawings.

第1図中、1は透光性の表示側基板であり、この基板1
の内面に透明な表示電極2を介してエレクトロクコミッ
ク物質層3が設けられて所要パターンを構成するセグメ
ントに分画された表示極4が形成されている。5は対向
側基板であり、この基板5の内面に対向電極6を介して
活性炭素材料からなる対極物質層7が設けられて対向極
8が形成されている。そして、上記の側基板1.5は合
成樹脂やガラスなどからなるスペーサ9を介して対向配
置され、その内部つまり上記両極4.8間に電解液10
が封入されている。
In FIG. 1, 1 is a transparent display side substrate, and this substrate 1
An electrocomic material layer 3 is provided on the inner surface of the display electrode 2 via a transparent display electrode 2 to form a display electrode 4 divided into segments constituting a required pattern. Reference numeral 5 denotes a counter substrate, and a counter electrode material layer 7 made of an activated carbon material is provided on the inner surface of the substrate 5 via a counter electrode 6 to form a counter electrode 8. The side substrates 1.5 are arranged to face each other with a spacer 9 made of synthetic resin or glass interposed therebetween, and an electrolytic solution 10 is placed inside them, that is, between the two electrodes 4.8.
is included.

11は対向側基板5の内面に対向極8とは独立した形で
設けられた参照極であって、第2図で示すように、対向
電極6に対して区画されて電気的に独立した電極層12
上に導電性ポリマー層13が形成されている。
A reference electrode 11 is provided on the inner surface of the opposing substrate 5 independently of the opposing electrode 8, and as shown in FIG. layer 12
A conductive polymer layer 13 is formed thereon.

上記の両側基板1,5としては一般にガラスなどの透光
性材料が用いられるが、対向側基板5は非透光性であっ
ても差し支えない。また、表示電極2は、インジウム−
スズ複合酸化物(以下、ITOという)などの透明性導
電材料からなり、表示側基板1の内面に真空蒸着法、ス
パッタリング法、イオンブレーティング法などの既存の
薄膜形成技術によって通常1,000〜3,000人程
度の厚みに形成される。さらに、対向電極6および電極
層12としては、上記同様の透明性導電材料、あるいは
金、白金の如き貴金属およびこれらと他の金属との合金
が使用さ゛れ、前記同様の薄膜形成技術のほか、金属の
場合では箔状物を圧着あるいは接着する方法によって対
向側基板5の内面に両者ともに通常1,000〜3.0
00人程度の厚みに形成される。
Although a translucent material such as glass is generally used for the above-mentioned side substrates 1 and 5, the opposing substrate 5 may be non-transparent. Further, the display electrode 2 is made of indium-
It is made of a transparent conductive material such as tin composite oxide (hereinafter referred to as ITO), and is usually made of 1,000~ It will be formed to a thickness of about 3,000 people. Further, as the counter electrode 6 and the electrode layer 12, transparent conductive materials similar to those described above, noble metals such as gold and platinum, and alloys of these and other metals are used. In this case, the inner surface of the opposing substrate 5 is usually coated with a film of 1,000 to 3.0 by pressing or adhering the foil-like material.
It is formed to a thickness of about 00 people.

エレクトロクロミック物質層3は酸化タングステン(W
O3)薄膜からなり、表示電極2上に前記同様の薄膜形
成技術によって通常3,000〜10゜000人程度の
厚みに形成される。
The electrochromic material layer 3 is made of tungsten oxide (W
O3) A thin film is formed on the display electrode 2 by the same thin film forming technique as described above to a thickness of usually about 3,000 to 10.000 mm.

対極物質層7は、カーボンブラックの如き炭素粉末また
はこれとWO+ 、Fez Os  ’ 3WO3、M
n○20、IrO2、MOO3の如き酸化物系対極活物
質粉末と結合剤とを含む塗料をスクリーン印刷法などで
対向電極6上に塗着して形成される厚さ200μm程度
までの層、もしくは厚さ100〜500μm程度の活性
炭素繊維からなるクロスを導電性接着剤にて対向電極6
上に貼着した層などからなる。
The counter electrode material layer 7 is made of carbon powder such as carbon black or carbon powder and WO+, Fez Os' 3WO3, M
A layer up to a thickness of about 200 μm formed by applying a paint containing an oxide-based counter electrode active material powder such as n○20, IrO2, MOO3 and a binder onto the counter electrode 6 using a screen printing method, or A cloth made of activated carbon fiber with a thickness of about 100 to 500 μm is attached to the counter electrode 6 using a conductive adhesive.
It consists of a layer attached to the top.

導電性ポリマー層13は、既述の如くイオンのドーピン
グによって導電性が付与された高分子物質からなり、既
述のように電極層12を電極としてドーピングするイオ
ンを含む媒体中で行う電解重合法などで形成される。こ
の厚みは、5〜50μm程度とするのがよい。
The conductive polymer layer 13 is made of a polymeric substance imparted with conductivity by doping with ions as described above, and as described above, the electrolytic polymerization method is carried out in a medium containing doping ions using the electrode layer 12 as an electrode. It is formed by etc. This thickness is preferably about 5 to 50 μm.

電解液10としては、L I C10a 、L iB 
F4 、LiPFn 、LiCFx 303 、LiB
φ4(φはフェニル基)などのリチウム塩をプロピレン
カーボネートなどの非水系溶媒に溶解させたもの、ある
いはこれに少量の水を加えたものが使用される。なお、
上記リチウム塩は、参照極11の導電性ポリマー層13
における高分子物質にドーピングされたイオンと同一で
あるのが望ましいが、類似する陰イオンを電離しうるち
のであっても差し支えない。
As the electrolytic solution 10, L I C10a, L iB
F4, LiPFn, LiCFx 303, LiB
A solution of a lithium salt such as φ4 (φ is a phenyl group) in a nonaqueous solvent such as propylene carbonate, or a solution prepared by adding a small amount of water to this is used. In addition,
The lithium salt is the conductive polymer layer 13 of the reference electrode 11.
It is preferable that the ion be the same as the ion doped into the polymer material in , but it may be one that can ionize similar anions.

また、14は表示電極2の露出部分を保護するための絶
縁層、15は対向極8および参照極11を隠蔽してそれ
自身の色調を表示の背景とする背景材であって、その色
調を発現する顔料をポリテトラフルオロエチレンなどの
バインダで結着した電解液含浸性シート状成形物、ある
いは顔料と電解液とのゲル体などで構成されている。
Further, 14 is an insulating layer for protecting the exposed portion of the display electrode 2, and 15 is a background material that hides the counter electrode 8 and the reference electrode 11 and uses its own color tone as the background of the display. It is composed of an electrolyte-impregnated sheet-like molded product in which the pigment to be expressed is bound with a binder such as polytetrafluoroethylene, or a gel body of pigment and electrolyte.

なお、図示構成では、参照極11を対向側基板5の内面
に設けているが、この発明では既述のように表示側基板
1の内面に設けてもよい。
In the illustrated configuration, the reference electrode 11 is provided on the inner surface of the opposing substrate 5, but in the present invention, it may be provided on the inner surface of the display substrate 1 as described above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明に係るエレクトロクコミック表示素子は、表示
側または対向側基板の内面に表示極および対向極に対し
て独立した特定構成の参照極を設けてなる三端子型構造
であることから、表示極と対同極との間に印加する電圧
を参照極に対する表示極の電位を基準にして制御するこ
とが可能であり、この制御によって対極物質層の劣化や
電位変化、電解液の劣化などに伴う表示極と対向極間の
実効印加電圧の減少が補正され、表示特性の経時的低下
を極めて少なくすることができ、また長時間の同一表示
における表示の着色度の変化を参照極の電位測定によっ
て検出し、これに基づいて上記着色度が一定となるよう
に精密制御することが可能であるという利点がある。
The electrocomic display element according to the present invention has a three-terminal structure in which a reference electrode with a specific configuration is provided on the inner surface of the display side or opposite substrate, which is independent of the display electrode and the counter electrode. It is possible to control the voltage applied between the counter electrode and the same electrode based on the potential of the display electrode with respect to the reference electrode, and this control allows the voltage applied between the electrode and the counter electrode to be controlled based on the potential of the display electrode with respect to the reference electrode. The reduction in the effective applied voltage between the display electrode and the counter electrode is corrected, making it possible to extremely minimize the deterioration of display characteristics over time.Also, changes in the degree of coloration of the display during long-term identical display can be measured by measuring the potential of the reference electrode. There is an advantage in that it is possible to detect and precisely control the degree of coloring based on this detection so that the degree of coloration is constant.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, this invention will be specifically explained based on examples.

実施例 1、1 tm厚の透明ガラスからなる表示側基板の一面
に、厚さ3,000人のI’TOからなる所定パターン
の表示電極とこの上に被着される厚さ5.000人の酸
化タングステンからなる一辺Ionの正方形パターンを
有するエレクトロクロミック物質層とを、それぞれ抵抗
加熱蒸着法により形成するとともに、基板および表示電
極の露出面に厚さ5゜000人のS i OH絶縁層を
設けて表示極とした。
Example 1, 1 A predetermined pattern of display electrodes made of I'TO with a thickness of 3,000 tm and a display electrode with a thickness of 5,000 tm deposited on one surface of the display side substrate made of transparent glass with a thickness of 5,000 tm. An electrochromic material layer having a square pattern with a side of Ion made of tungsten oxide of It was installed as a display pole.

一方、1.1fl厚の透明ガラスからなる対向側基板の
一面全面に厚さ3.000人のITOからなる電極層を
抵抗加熱蒸着法にて形成したのち、この電極層の基板縁
部を含む一部分(1,21CIIりをフォトレジストエ
ツチング処理によって区画し、この区画部分を参照極の
電極層とするとともに残りの部分を対向電極とした。そ
して、区画された電極層の所要領域(1,0J)を残し
て他の部分に絶縁マスク処理を施した。
On the other hand, after forming an electrode layer made of ITO with a thickness of 3,000 on the entire surface of the opposing substrate made of transparent glass with a thickness of 1.1 fl using a resistance heating evaporation method, including the edge of the substrate of this electrode layer. A portion (about 1,21 CII) was divided by photoresist etching treatment, and this divided portion was used as the electrode layer of the reference electrode, and the remaining part was used as the counter electrode. Then, the required area of the divided electrode layer (1,0 J ), and insulation mask processing was applied to the other parts.

つぎに、上記マスクを施した対向側基板を電極板として
、0.5モル濃度のアニリンおよび0.5モル濃度のH
(104を溶解した水溶液中に浸漬し、−〇、2〜+〇
、9V(飽和カロメル電極)、走査速度150mV/秒
で電位走査を行い、露出していた電極層表面に厚さ10
μmのCl0a”イオンがドーピングされたアニリン酸
化重合膜を形成したのち、マスクを除去し、区画された
電極層上に導電性ポリマー層を備えた参照極を構成した
。そののち、対向電極上に対向極材料として活性炭素繊
維(クラレケミカル社製の商品名クラクチイブ#700
)をカーボンペースト系接着剤(徳力研究所製の商品名
カーボンインキRP−10)で接着し、厚さ500I1
mの対極物質層を形成し、対同極とした。
Next, using the opposite substrate with the above mask as an electrode plate, 0.5 molar concentration of aniline and 0.5 molar concentration of H
(Immersed in an aqueous solution in which 104 was dissolved, potential scanning was performed at -0, 2 to +0, 9 V (saturated calomel electrode) and a scanning speed of 150 mV/sec, and the exposed electrode layer surface was covered with a thickness of 10
After forming an aniline oxidation polymer film doped with μm of Cl0a” ions, the mask was removed and a reference electrode was constructed with a conductive polymer layer on the divided electrode layer. Activated carbon fiber (trade name: KRAKTIIB #700 manufactured by Kuraray Chemical Co., Ltd.) is used as the counter electrode material.
) with a carbon paste adhesive (product name: Carbon Ink RP-10 manufactured by Tokuriki Institute) to a thickness of 500I1.
A counter electrode material layer of m was formed to serve as a counter electrode.

つぎに、上記の側基板を、表示極と対向極とが向かい合
う形で、かつ両極間に二酸化チタン顔料とポリテトラプ
ルオロエチレン粉末との混合物のシート状成形物からな
る厚さ0.3 nの背景材を装填し、さらに周辺部に厚
さ0.8flのポリエチレンテレフタレート製環状スペ
ーサを介在させて対向配置し、エポキシ系接着剤にて密
着封止するとともに、内部に1.0モル/l濃度のLi
Cj204を含むプロピレンカーボネート溶液に1.0
重量%の純水を加えてなる電解液を封入した。そして、
最後に表示極および対向極と参照極の各リード部にリー
ド端子を取り付けて第1図および第2図に示すよ・)な
エレクトロクロミック表示素子を作製した。
Next, the above-mentioned side substrate was placed in such a manner that the display electrode and the counter electrode faced each other, and a sheet-like molded product of a mixture of titanium dioxide pigment and polytetrafluoroethylene powder with a thickness of 0.3 nm was placed between the two electrodes. A background material of 1.0 mol/l was loaded into the periphery, and an annular spacer made of polyethylene terephthalate with a thickness of 0.8 fl was interposed on the periphery to face each other, and the material was tightly sealed with an epoxy adhesive. Concentration of Li
1.0 in propylene carbonate solution containing Cj204
An electrolytic solution prepared by adding % by weight of pure water was sealed. and,
Finally, lead terminals were attached to each lead portion of the display electrode, counter electrode, and reference electrode to produce an electrochromic display element as shown in FIGS. 1 and 2.

比較例 参照極を形成しなかった以外は、実施例と同様にしてエ
レクトロクロミック表示素子を作製した。
Comparative Example An electrochromic display element was produced in the same manner as in the example except that the reference electrode was not formed.

上記実施例の表示素子について、表示極と対同極との間
に、参照極に対する表示極の電圧が表示側−1,Ov、
消去側+1.0■となるように、0.5秒10.5秒つ
まり1サイクル/秒で矩形波交流電圧を印加して連続的
に消発色サイクル駆動させ、所定サイクル数の着色時に
流れる注入電気量を測定した。一方、上記比較例の表示
素子について、表示極と対向極との間に±1.0■、0
.5秒10.5秒の矩形波交流電圧を印加して同様にサ
イクル駆動させて注入電気量を測定した。これらの結果
を次表に示す。
Regarding the display element of the above embodiment, the voltage of the display electrode with respect to the reference electrode is -1, Ov on the display side, between the display electrode and the counter electrode.
A rectangular wave alternating current voltage is applied for 0.5 seconds and 10.5 seconds, or 1 cycle/second, so that the erase side is +1.0■, and the coloring and coloring cycles are continuously driven. The amount of electricity was measured. On the other hand, for the display element of the above comparative example, the distance between the display electrode and the counter electrode is ±1.0■, 0
.. A rectangular wave alternating current voltage was applied for 5 seconds and 10.5 seconds and cycle driving was performed in the same manner to measure the amount of electricity injected. These results are shown in the table below.

上表の結果から、参照極を形成したこの発明の表示素子
(実施例)は、各サイクルの印加電圧を参照極に対する
表示極の電位を基準として制御することにより、サイク
ル数の増大に伴う注入電気量の低下を極めて少なくでき
、長期にわたってすぐれた表示特性を維持させうろこと
が判る。これに対して、参照極を設けていない従来構成
の表示素子(比較例)では、サイクル数の増大に伴う注
入電気量の低下が大きく、長期使用によって表示特性の
悪化をきたすことが明らかである。
From the results in the above table, it can be seen that the display element (Example) of the present invention in which a reference electrode is formed can reduce injection as the number of cycles increases by controlling the applied voltage in each cycle based on the potential of the display electrode with respect to the reference electrode. It can be seen that the decrease in the amount of electricity can be extremely minimized and excellent display characteristics can be maintained over a long period of time. In contrast, in a display element with a conventional configuration without a reference electrode (comparative example), the amount of injected electricity decreases significantly as the number of cycles increases, and it is clear that the display characteristics deteriorate with long-term use. .

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係るエレクトロクロミック表示素子
の一例を示す断面図、第2図は同表示素子の参照極を形
成した対向側基板の内面側からみた平面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of an electrochromic display element according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the display element as seen from the inner surface of an opposing substrate on which a reference pole is formed.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも表示側が透光性である一対の基板が対
向配置され、表示側基板の内面に表示電極を介してエレ
クトロクロミツク物質層を設けてなる表示極が形成され
、対向側基板の内面に対向電極を介して対極物質層を設
けてなる対向極が形成され、上記両極間に電解液が封入
されてなるエレクトロクロミツク表示素子において、表
示側または対向側基板の内面に表示電極および対向電極
に対して独立した電極層を形成するとともに、この電極
層上にイオンのドーピングにより導電性が付与された導
電性ポリマー層を設けて参照極としたことを特徴とする
エレクトロクロミツク表示素子。
(1) A pair of substrates whose display side is translucent at least are disposed opposite each other, a display electrode is formed by providing an electrochromic material layer on the inner surface of the display side substrate via a display electrode, and the inner surface of the opposing substrate In an electrochromic display element, in which a counter electrode is formed by providing a counter electrode material layer with a counter electrode interposed therebetween, and an electrolyte is sealed between the two electrodes, the display electrode and the counter electrode are provided on the inner surface of the display side or the counter substrate. An electrochromic display element characterized in that an electrode layer is formed independent of the electrode, and a conductive polymer layer provided with conductivity by ion doping is provided on the electrode layer to serve as a reference electrode.
(2)導電性ポリマー層がポリアニリン、ポリチオフエ
ン、ポリピロールから選ばれる少なくとも一種のポリマ
ーに陰イオンがドーピングされたものからなる特許請求
の範囲第(1)項記載のエレクトロクロミツク表示素子
(2) The electrochromic display element according to claim (1), wherein the conductive polymer layer comprises at least one polymer selected from polyaniline, polythiophene, and polypyrrole doped with anions.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365122U (en) * 1989-10-31 1991-06-25
US5187608A (en) * 1991-03-04 1993-02-16 General Electric Company Substituted 3,4-polymethylenedioxythiophenes, and polymers and electro responsive devices made therefrom
FR2694820A1 (en) * 1992-08-12 1994-02-18 Saint Gobain Vitrage Int Supply of an electrochromic cell.
JP2006351889A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Mitsubishi Electric Corp Electric double layer capacitor

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365122U (en) * 1989-10-31 1991-06-25
US5187608A (en) * 1991-03-04 1993-02-16 General Electric Company Substituted 3,4-polymethylenedioxythiophenes, and polymers and electro responsive devices made therefrom
FR2694820A1 (en) * 1992-08-12 1994-02-18 Saint Gobain Vitrage Int Supply of an electrochromic cell.
EP0584003A1 (en) * 1992-08-12 1994-02-23 Saint-Gobain Vitrage International Power supply for an electrochromic cell
US5402144A (en) * 1992-08-12 1995-03-28 Saint-Gobain Vitrage International Electrical supply for an electrochromic cell
JP2006351889A (en) * 2005-06-17 2006-12-28 Mitsubishi Electric Corp Electric double layer capacitor
JP4593379B2 (en) * 2005-06-17 2010-12-08 三菱電機株式会社 Electric double layer capacitor

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